Este hombre planea el acelerador de part¨ªculas m¨¢s grande de la Tierra

Michael Benedikt es un hombre con una misi¨®n: dise?ar el acelerador de part¨ªculas m¨¢s grande de la Tierra. El descubrimiento del bos¨®n de Higgs en 2012 y el premio Nobel que fue otorgado a los f¨ªsicos te¨®ricos que predijeron su existencia ha dejado un sabor agridulce. Por un lado el hallazgo completa el modelo f¨ªsico que describe a la perfecci¨®n todas las part¨ªculas que componen la materia conocida, desde las prote¨ªnas microsc¨®picas que nos mantienen vivos a las estrellas como el Sol. Por otro lado, toda esa materia y todas las part¨ªculas elementales de las que est¨¢ hecha son solo el 5% del universo. El 95% del universo restante es materia oscura y energ¨ªa oscura totalmente desconocidas.

Seg¨²n Benedikt, hay una forma de ¡°atacar¡± este problema. ¡°Podemos intentar crear las condiciones que hubo instantes despu¨¦s del Big Bang y crear part¨ªculas que existieron poco tiempo despu¨¦s y luego desaparecieron¡±, explica el f¨ªsico durante una reciente visita a Madrid, donde ofreci¨® una conferencia organizada por la Fundaci¨®n BBVA. ¡°Con el LHC podemos producir la masa del bos¨®n de Higgs, pero estamos limitados debido a que este acelerador tiene un l¨ªmite de energ¨ªa¡±. ¡°Un paso m¨¢s all¨¢ es hacer aceleradores con mucha m¨¢s energ¨ªa donde podamos producir part¨ªculas con una masa mayor, de forma que si existen part¨ªculas que a¨²n no conocemos, podr¨ªamos producirlas¡±, explica.

Benedikt dirige el Estudio del Futuro Colisionador Circular, una iniciativa comandada por el Laboratorio Europeo de F¨ªsica de Part¨ªculas de Ginebra (CERN), que ya alberga el acelerador de part¨ªculas m¨¢s grande del mundo, el LHC, instalado en un t¨²nel circular de 27 kil¨®metros de largo. El sucesor que planea Benedikt tambi¨¦n har¨ªa colisionar protones y tendr¨ªa 100 kil¨®metros y dentro de sus l¨ªmites cabr¨ªa de sobra el centro de Madrid y de muchas otras capitales europeas. Otra opci¨®n es hacer colisionar electrones y positrones para buscar peque?as anomal¨ªas en el modelo est¨¢ndar de la f¨ªsica producidas por part¨ªculas desconocidas.

El futuro acelerador podr¨ªa tener suficiente energ¨ªa como para generar part¨ªculas como las que describe la supersimetr¨ªa. Esta teor¨ªa predice que por cada part¨ªcula conocida hay una gemela a¨²n no detectada. Entre ellas estar¨ªa la materia oscura, hecha de part¨ªculas invisibles a los telescopios pero cuya interacci¨®n con las part¨ªculas de materia convencional es fundamental para que se formen galaxias y planetas con vida como la Tierra en su interior.

¡°Podemos intentar crear las condiciones que hubo instantes despu¨¦s del Big Bang y crear part¨ªculas que existieron poco tiempo despu¨¦s y luego desaparecieron

Cruzar los l¨ªmites de la f¨ªsica conocida requiere unos niveles de energ¨ªa y unos campos magn¨¦ticos que nunca se han producido antes. El nuevo acelerador alcanzar¨ªa una energ¨ªa de 100 Teraelectronvoltios (TeV), casi cuatro m¨¢s del actual r¨¦cord. Sus imanes superconductores deben crear campos magn¨¦ticos de 16 teslas, el doble que lo actual en el LHC. Aunque a¨²n est¨¢ en una fase de dise?o preliminar, el f¨ªsico calcula que comenzar¨ªa a funcionar entre 2035 y 2040, justo para relevar al LHC, que debe jubilarse entre 2035 y 2037.

Muchos de los detalles de esta enorme instalaci¨®n cient¨ªfica est¨¢n a¨²n por determinar, pues depende de lo que el propio LHC pueda descubrir en los pr¨®ximos a?os. Benedikt, que coordina el trabajo de investigadores de unas 80 instituciones de 26 pa¨ªses, incluida Espa?a, debe entregar su estudio a finales de 2018. Ese documento incluir¨¢ una primera estimaci¨®n del coste del acelerador. El a?o siguiente est¨¢ previsto que las naciones europeas discutan su estrategia global en f¨ªsica de part¨ªculas y decidan si seguir adelante con el proyecto.

Adem¨¢s de este acelerador circular, tambi¨¦n se est¨¢ planeando otro lineal, el ILC. China, con todo su empuje econ¨®mico y cada vez m¨¢s volcada en la construcci¨®n de enormes infraestructuras cient¨ªficas, planea su propio gran colisionador, que podr¨ªa alcanzar tambi¨¦n los 100 kil¨®metros de di¨¢metro.

No hay duda de que el pa¨ªs que finalmente albergue el acelerador definitivo ser¨¢ el nuevo l¨ªder de la investigaci¨®n en f¨ªsica de part¨ªculas. Por eso uno de los mayores retos para construir el nuevo acelerador liderado por Europa ser¨¢ unir a toda la comunidad internacional y embarcarla en un solo proyecto, reconoce Benedikt. El f¨ªsico asume que hay competencia entre varios proyectos, pero se?ala que es algo positivo. Se trata de ¡°competencia fruct¨ªfera¡±, dice Benedikt, porque ¡°es la confirmaci¨®n de lo que perseguimos es interesante¡±, resalta. Despu¨¦s, en un futuro, habr¨¢ que decidir cu¨¢l de todos los proyectos es el que se construye, opina.